Differenza chiave: RNA polimerasi procariotica e eucariotica
L'RNA polimerasi è l'enzima responsabile del processo di trascrizione che avviene in tutti gli organismi viventi. L'RNA polimerasi è un enzima ad alto peso molecolare. Il nome ufficiale della RNA polimerasi è RNA polimerasi diretta dal DNA. Durante la trascrizione, l'RNA polimerasi apre il DNA a doppio filamento in modo che un filamento di DNA possa essere utilizzato come modello per il processo di sintesi di una molecola di mRNA. La generazione di molecole di RNA (mRNA, rRNA e tRNA) è un passaggio estremamente importante nella sintesi proteica (traduzione). I fattori di trascrizione ei complessi mediati dalla trascrizione stanno guidando l'enzima RNA polimerasi ad avviare la trascrizione in una cellula vivente. L'RNA polimerasi si lega alla regione del promotore del gene (DNA) e avvia la trascrizione catalizzata dall'RNA polimerasi. La trascrizione procariotica ed eucariotica differisce principalmente a causa della differenza nell'enzima RNA polimerasi. La differenza chiave tra l'RNA polimerasi procariotica ed eucariotica è che la trascrizione procariotica viene eseguita da un singolo tipo a più subunità di RNA polimerasi. Al contrario, la trascrizione eucariotica è catalizzata da tre diversi tipi di RNA polimerasi denominate RNA polimerasi I (trascrivere rRNA), RNA polimerasi II (trascrivere mRNA) e RNA polimerasi III (trascrivere tRNA).
Cos'è l'RNA polimerasi procariotica?
La RNA polimerasi procariotica è un enzima pesante multisubunità. La RNA polimerasi di E coli è ampiamente studiata. Questo è un enzima complesso che ha un peso molecolare di 450 KDa. L'oloenzima è costituito da due componenti principali. Sono enzimi chiave e fattori di trascrizione. Il componente principale dell'enzima ha cinque subunità come β', β, αI, αII e ω. I fattori di trascrizione sono sigma factor (inizio), nusA (allungamento).
Di questi fattori, il β´ ha la funzione di legare il DNA. E il fattore β ha il sito catalitico che effettua la polimerizzazione dell'RNA. Le funzioni dei fattori α e ω non sono ancora state scoperte. Alcuni sostengono che il fattore alfa (α) sia responsabile dell'inizio della catena e dell'interazione con le proteine regolatrici. La funzione principale del fattore sigma è il riconoscimento del promotore. Una volta che il promotore nel DNA è riconosciuto dal fattore sigma, il componente coenzimatico della RNA polimerasi si lega alla regione del promotore e avvia la polimerizzazione dell'RNA. Una volta iniziata la trascrizione, il fattore sigma viene rilasciato dal DNA. L'allungamento della molecola di RNA è fatto dalla subunità β. Nella terminazione della catena, il "fattore rho" rilascia la molecola di RNA già trascritta.
Figura 01: La RNA polimerasi procariotica
La trascrizione termina nei siti specificati dal modello di DNA. Il fattore nusA è coinvolto nella funzione dell'allungamento e nella terminazione della catena. L'antibiotico rifampicina può legarsi con la subunità beta della RNA polimerasi batterica. In tal modo, impedisce all'enzima di avviare la polimerizzazione dell'RNA batterico. Un altro antibiotico noto come streptolydigin inibisce il processo di allungamento della polimerizzazione dell'RNA batterico. L'mRNA dei procarioti è policistronico, il che significa che contiene codoni di più di un cistron (più di un gene).
Cos'è l'RNA polimerasi eucariotica?
Le RNA polimerasi eucariotiche sono di tre tipi diversi. Trascrivono diverse classi di geni. E funzionano anche in condizioni diverse. I fattori iniziali e finali (fattori sigma e rho) sono completamente diversi dalle controparti procariotiche dell'RNA polimerasi. Le tre diverse RNA polimerasi sono denominate come RNA polimerasi I (trascrive l'rRNA), RNA polimerasi II (trascrive l'mRNA) e RNA polimerasi III (trascrive il tRNA). L'RNA polimerasi I si trova nel nucleolo e l'enzima richiede Mg2+ per la sua attività. L'RNA polimerasi II è nel nucleoplasma e necessita di ATP per la sua attività. Anche l'RNA polimerasi III si trova nel nucleoplasma.
I promotori di queste RNA polimerasi sono diversi. RNA polimerasi I riconosco i promotori a monte tra -45 e +25 regioni nel DNA. L'RNA polimerasi II riconosce i promotori a monte tra -25 e -100 regioni nel DNA come (scatola TATA, scatola CAAT e scatola GC). L'RNA polimerasi III riconosce i promotori interni a valle.
Figura 02: RNA polimerasi eucariotica
Le RNA polimerasi eucariotiche sono un grande complesso costituito da proteine multi subunità di 500 kDa o più. Hanno diversi fattori di trascrizione per il processo di iniziazione e il processo di allungamento come TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ. La polimerizzazione dell'RNA termina con l'RNA polimerasi I dopo aver riconosciuto la scatola di Sal. La terminazione della polimerizzazione dell'RNA da parte dell'RNA polimerasi II avviene dopo aver riconosciuto i segnali a valle noti come coda di poliA. E l'RNA polimerasi III riconosce i residui di desossiadenilato sul modello e termina la trascrizione. L'mRNA eucariotico è sempre monocistronico.
Quali sono le somiglianze tra la RNA polimerasi procariotica ed eucariotica?
- Entrambi sono coinvolti nella sintesi dell'RNA.
- Entrambi usano il DNA come modello.
- Entrambi sono grandi proteine.
- Entrambi hanno un fattore sigma che avvia la trascrizione.
- Entrambi hanno fattori di trascrizione che regolano le fasi (inizio e allungamento) della polimerizzazione dell'RNA.
Qual è la differenza tra la RNA polimerasi procariotica ed eucariotica?
RNA polimerasi procariotica vs eucariotica |
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| La RNA polimerasi procariotica è un enzima di tipo multi subunità responsabile della trascrizione procariotica. | Le RNA polimerasi eucariotiche sono diversi tipi di enzimi che effettuano la trascrizione eucariotica. |
| Peso molecolare | |
| Il peso molecolare della RNA polimerasi procariotica è di circa 400 KDa. | Il peso molecolare delle RNA polimerasi eucariotiche è superiore a 500kD. |
| Fattori di trascrizione | |
| La RNA polimerasi procariotica ha fattori di trascrizione come il fattore sigma e nusA. | Le RNA polimerasi eucariotiche hanno diversi fattori di trascrizione per l'inizio e l'allungamento come; TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIJ |
| Fattore di cessazione | |
| La RNA polimerasi procariotica ha un "fattore rho" per la terminazione. | Le RNA polimerasi eucariotiche hanno sequenze di terminazione diverse come sal box, coda poli A, residui di desossiadenilato. |
| Promotori | |
| La RNA polimerasi procariotica riconosce il promotore nella regione da -10 a -35 del DNA nota come TATA box. | Le RNA polimerasi eucariotiche riconoscono diversi promotori1. |
| Natura dell'mRNA | |
| La RNA polimerasi procariotica produce mRNA policistronico. | La RNA polimerasi II eucariotica produce mRNA monocistronico. |
1 L'RNA polimerasi I riconosce i promotori a monte tra -45 e +25 regioni del DNA. L'RNA polimerasi II riconosce i promotori a monte tra -25 e -100 regioni nel DNA come (scatola TATA, scatola CAAT e scatola GC). L'RNA polimerasi III riconosce i promotori interni a valle.
Riepilogo – RNA polimerasi procariotica vs eucariotica
L'RNA polimerasi è l'enzima responsabile della polimerizzazione dell'RNA noto come trascrizione nella cellula vivente. La RNA polimerasi è anche chiamata RNA polimerasi diretta dal DNA poiché utilizza il DNA come modello. Nella trascrizione l'RNA polimerasi normalmente apre il DNA a doppio filamento in modo che un filamento di DNA possa essere utilizzato come modello per il processo di sintesi della molecola di RNA. L'RNA polimerasi può dare origine a mRNA, rRNA e tRNA. I fattori di trascrizione e il complesso mediato dalla trascrizione guidano l'RNA polimerasi nel processo di trascrizione. La trascrizione ha tre passaggi; inizio, allungamento e terminazione. Questo può essere evidenziato come la differenza tra la RNA polimerasi procariotica ed eucariotica.
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